基于PXE的Linux并行机群快速自动部署与配置

Linux并行机群具有良好的扩展性、可定制性、稳定性和安全性,广泛应用在大规模数值计算领域.为了完成不同需求的任务,并行机群需要经常的更改系统配置以及并行软件,由于并行机群的规模通常都非常大,因此并行机群的系统部署问题也成为一个重要的问题,选择一个好的自动部署方法就意味着会节省数小时的系统安装时间.本文介绍了一种基于PXE网络自启动技术的使用GHOST软件配合DHCP服务的方法来进行Linux并行机群的系统部署与配置的方法,并通过8个节点的机群来验证了该方法.     

MPI全收集通信的性能优化

通过分析MPI全收集通信四种算法的性能,提出一种将环算法和邻居交换算法相结合的优化算法.优化算法首先执行一步环算法操作,使每个进程都有2个数据,以此来提高通信局部性能;然后调用新邻居交换算法,使每次交换的数据量以2的幂次方递增来减少通信次数.测试结果表明优化算法在长消息通信时的性能较邻居交换算法和环算法的性能优化.当参与通信进程数为2的幂次方时,优化算法的性能达到最佳.     

区域分解法解黑油数值模拟问题改进的并行计算

区域分解法是一种偏微分方程数值解技术。最初将Schwarz交替类型方法和子结构方法用于求解三维黑油模型油藏数值模拟问题，但发现存在计算量大、收敛较慢等问题。为此运用整体预处理技术对原方法进行改进，降低了计算复杂性，算法收敛速度有较大提高。当收敛条件较宽时，整体预处理Schwarz交替方法则比快速迭代子结构方法得到更高的并行加速比。实验结果表明，改进算法的模拟计算取得较高加速比。     

一种基于XML的机群资源管理系统界面自动生成技术

结合界面自动生成的技术设计了一套机群资源管理系统.采用XML描述界面,java语言生成界面解析引擎的结合方式,实现界面代码和功能代码的分离,减小了它们之间的耦合性;实现了界面的动态生成,且不需要对整个系统重新编译,减少了开发人员的工作量,增强了软件的可扩展性.     

Cholesky分解并行算法的性能评测

完成对ABEEMσπ模型电荷分布计算的Cholesky分解并行算法的性能评测.在评测过程中,利用通信性能基准测试工具MPBench及其改进后的测试程序分析了该算法中的通信对并行性能的影响.分析结果表明在cpu增长到一定数目后,此算法的通信开销严重影响了并行性能的提高,应该采取相应的解决措施.     

一种并行计算通信优化策略

为了解决在ABEEMσπ模型电荷分布计算中,基于Cholesky分解并行算法在通信过程中不断增长引起的通信开销和同步开销问题,采用linux并行计算集群系统层通信优化方法,设计并实现了系统层零拷贝通讯优化方法,以及可卸载的LKM模块机制缩短开发和测试时间,减少数据拷贝冗余的基于地址映射的零拷贝技术,解决了通讯延迟等问题。测试结果表明:基于零拷贝的通讯优化方法保证了数据信息的及时性、高效性与准确性,大大提高了Cholesky分解并行算法的通信性能。     

Linux内核升级更新的编译配置机理与实现

针对内核升级的重新编译具有一定深度和复杂性等特点，介绍了内核升级的必要性、内核的功能以及编译模式；通过一个实验说明了Linux内核升级更新的编译配置机理与实现过程；对编译过程进行了分析与总结．     

基于LAM-MPI和OpenMP的机群编程环境配置与应用

采用LAM-MPI实现节点间粗粒度并行和OpenMP实现节点内细粒度并行这种混合编程方式为SMP机群提供了一种有效并行策略.讨论了LAM-MPI OpenMP混合编程环境的快速搭建以及多粒度混合并行编程方法,实现了分子动力学模拟问题的多粒度混合并行算法,并在搭建的8节点SMP机群环境中完成测试工作.     

IEEE1394异步传输模式下数据通信机制的研究

IEEE1394总线作为一种数据传输的标准,具有传输速率高、可扩展性好等特点,是目前常用的数据传输方式之一.论文讨论了IEEE1394协议模型,详细分析了异步数据传输的分层结构、传输接口以及数据发送和接收过程中的数据拷贝和事务处理的实现方法,并给出了分析测试结果.     

并行程序实现ABEEM σπ模型电荷分布计算

对以密度泛函理论和电负性均衡原理为基础发展的原子-键电负性均衡方法中的σπ模型(ABEEM σπ模型)进行分析得出,利用该模型计算分子体系的电荷分布时,最耗费时间的部分是求解线性方程组.根据解线性方程组的串行程序,我们提出在并行环境下不带平方根的Cholesky分解方法.结果表明,利用改编后的并行程序能快速而准确地计算分子的电荷分布,算法随着矩阵规模的增大,并行效率也随之增高,即分子体系越大结果越理想.因此本算法适用于大规模问题的计算.